Мікро- та наноструктурні процеси в поверхневих шарах конструкційних сплавів за умов високоенергетичної обробки

Скорочена інформація про документ
dc.contributor.advisorВолошко, С. М.uk
dc.contributor.advisorVoloshko, Svitlana M.en
dc.contributor.advisorВолошко, С. М.ru
dc.contributor.departmentКафедра фізики металівuk
dc.contributor.facultyІнженерно-фізичний факультетuk
dc.contributor.researchgrantorНаціональний технічний університет України «Київський політехнічний інститут»uk
dc.date.accessioned2017-11-03T16:04:38Z
dc.date.available2017-11-03T16:04:38Z
dc.date.issued2011
dc.description.abstractenThe complex of the experimental studies which enabled us to establish the influence of the ultrasonic shock treatment (USST) regimes in the air, in an inert atmosphere and liquid nitrogen on microhardness, fine microstructure, phase and chemical composition of the aluminum alloy D16 and Ti6Al4V titanium alloy surface layers was performed. It was determined that the maximum effect of the hardening in the processing on the air and in argon and helium does not exceed 200% for alloy D16 at the short duration of ultrasound exposure is characterized by a significant increase in microhardness (strengthening effect), and for the longer handling - reduced to the initial values ​​of the microhardness (loss of strength). USST technique in the liquid nitrogen with the full compression of the sample offered for the first time - the effect of the alloy D16 hardening was with ~ 500%; reduction of the microhardness values ​​with increasing of the treatment duration was not observed. Cryodeformation causes crushing of the alloy to 15-20 nm, while maintaining a certain number of the micron size grains. Worked of USST regimes for the composite coatings formation with a high (up to 5 times) microhardness through the introduction to the of D16 alloy surface layers of the carbon nanotubes, dispersed particles of Al2O3, Ti, Ni or BC. The physical nature of the changes in the chemical composition of the low-alloy steel surface layers under the influence of the gas-discharge plasma in different environments was revealed. Mechanisms of the ion-induced surface segregation of the elements and anomalous penetration of the atoms of a gas-discharge plasma in the bulk of the material was proposed. The treatment regimes to improve of the corrosion properties was determined. The formation of the structure and chemical composition regularities of the medical Co-Cr-Mo alloys surface layers by laser treatment in the different environments was investigated. It is established that the heterogeneity of the chemical composition in the plane of the melted surface is associated with different rates of the recrystallization and the surface segregation of the alloy elements during laser irradiation. Laser treatment of the Co-Cr-Mo alloys in an argon atmosphere leads to the formation of the periodic surface relief ring, wave period depends on the power density of the laser irradiation. It was first observed the formation of the nanocrystallites with the symmetry axis of the fifth order. It is proved that the main factor in reducing ​​of the electrochemical potentials values on the surface is the formation of a continuous layer of the chromium oxide Cr2O3.uk
dc.description.abstractruПроведен комплекс экспериментальных исследований, результаты которых позволили установить влияние режимов ультразвуковой ударной обработки (УЗУО) на воздухе, в инертной атмосфере и среде жидкого азота на микротвердость, тонкую микроструктуру, фазовый и химический состав поверхностных слоев алюминиевого сплава Д16 и титанового сплава ВТ6. Определено, что максимальный эффект упрочнения при обработке на воздухе и в средах аргона и гелия не превышает 200%; для сплава Д16 при малой длительности ультразвукового воздействия характерным является существенное увеличение микротвердости (эффект упрочнения), а для более длительной обработки – снижения микротвердости до исходных значений (эффект разупрочнения). Методика проведения ультразвуковой ударной обработки в жидком азоте при условии всестороннего сжатия образца предложена впервые – эффект упрочнения сплава Д16 достигает ~500 %, уменьшения значений микротвердости при увеличении длительности обработки не наблюдается. Криодеформация обусловливает измельчение исходной структуры сплава до 15-20 нм при сохранении определенного количества зерен микронных размеров. Отработаны режимы УЗУО для формирования композиционных покрытий с повышенной (до 5 раз) микротвердостью за счет внедрения в поверхностные слои сплава Д16 углеродных нанотрубок, дисперсных частиц Al2O3, Ti, Ni, BC. Выявлена физическая природа изменений химического состава приповерхностных слоев низколегированной стали под действием плазмы газового разряда в разных средах. Определены механизмы ионно-индуцированной поверхностной сегрегации элементов и аномального проникновения атомов из газоразрядной плазмы в объем материала. Предложены режимы обработки для повышения антикоррозионных свойств поверхности. Определены закономерности формирования структуры и химического состава приповерхностных слоев сплавов системы Сo-Сr-Mo медицинского назначения в условиях лазерной обработки в разных средах. Установлено, что неоднородность химического состава в плоскости оплавленной поверхности связана с разной скоростью перекристаллизации и поверхностной сегрегацией элементов сплава под действием лазерного облучения. Лазерная обработка сплавов Сo-Сr-Mo в среде аргона приводит к образованию на поверхности периодического кольцевого рельефа, период волн которого зависит от плотности мощности лазерного облучения. Впервые обнаружено формирование нанокристаллитов с осью симметрии пятого порядка. Доказано, что основным фактором снижения значений электрохимических потенциалов является формирование на поверхности сплошного слоя оксида хрома Cr2O3.uk
dc.description.abstractukПроведено комплекс експериментальних досліджень, результати яких дозволили встановити вплив режимів ультразвукової ударної обробки (УЗУО) на повітрі, в інертній атмосфері та середовищі рідкого азоту на мікротвердість, тонку мікроструктуру, фазовий та хімічний склад поверхневих шарів алюмінієвого сплаву Д16 та титанового сплаву ВТ6. Визначено, що максимальний ефект зміцнення при обробці на повітрі та в середовищах аргону та гелію не перевищує 200 %; для сплаву Д16 за малої тривалості ультразвукової дії характерним є істотне збільшення мікротвердості (ефект зміцнення), а для більш тривалої обробки – зниження мікротвердості до вихідних значень (ефект знеміцнення). Методику проведення ультразвукової ударної обробки в рідкому азоті за умов всебічного стискання зразка запропоновано вперше – ефект зміцнення сплаву Д16 досягає ~500 %, зменшення значень мікротвердості при збільшенні тривалості обробки не спостерігається. Кріодеформація обумовлює подрібнення вихідної структури сплаву до 15-20 нм при збереженні певної кількості зерен мікронних розмірів. Відпрацьовано режими УЗУО для формування композиційних покриттів із підвищеною (до 5 разів) мікротвердістю за рахунок втілення до поверхневих шарів сплаву Д16 вуглецевих нанотрубок, дисперсних частинок Al2O3, Ti, Ni, BC. Виявлено фізичну природу змін хімічного складу приповерхневих шарів низьколегованої сталі під дією плазми газового розряду в різних середовищах. Визначено механізми іонно-індукованої поверхневої сегрегації елементів та аномального проникнення атомів із газорозрядної плазми в об’єм матеріалу. Запропоновано режими обробки для підвищення антикорозійних властивостей поверхні. Визначено закономірності формування структури та хімічного складу приповерхневих шарів сплавів системи Сo-Сr-Mo медицинського призначення за умов лазерної обробки в різних середовищах. Встановлено, що неоднорідність хімічного складу по площині оплавленої поверхні пов’язана з різною швидкістю перекристалізації та поверхневою сегрегацією елементів сплаву під дією лазерного опромінення. Лазерна обробка сплавів Co-Cr-Mo в середовищі аргону призводить до утворення на поверхні періодичного кільцевого рельєфу, період хвиль якого залежить від густини потужності лазерного опромінення. Вперше виявлене формування нанокристалітів із віссю симетрії п’ятого порядку. Доведено, що основним чинником зниження значень електрохімічних потенціалів є формування на поверхні суцільного шару оксиду хрому Cr2O3.uk
dc.format.page6 с.uk
dc.identifier.govdoc0109U000406
dc.identifier.issn2214-ф
dc.identifier.urihttps://ela.kpi.ua/handle/123456789/20972
dc.language.isoukuk
dc.publisherНТУУ «КПІ»uk
dc.publisher.placeКиївuk
dc.subjectкріодеформаціяuk
dc.subjectУЗУОuk
dc.titleМікро- та наноструктурні процеси в поверхневих шарах конструкційних сплавів за умов високоенергетичної обробкиuk
dc.title.alternativeMicro- and nanostructured processes in the surface layers of the structural alloys under conditions of the high-energy processinguk
dc.title.alternativeМикро- и наноструктурные процессы в поверхностных слоях конструкционных сплавов в условиях высокоэнергетической обработкиuk
dc.typeTechnical Reportuk

Файли

Контейнер файлів
Зараз показуємо 1 - 1 з 1
Ескіз
Назва:
2214-f.pdf
Розмір:
207.04 KB
Формат:
Adobe Portable Document Format
Опис:
Завантажити
Ліцензійна угода
Зараз показуємо 1 - 1 з 1
Ескіз недоступний
Назва:
license.txt
Розмір:
7.74 KB
Формат:
Item-specific license agreed upon to submission
Опис:
Завантажити

Зібрання

Анотовані описи завершених науково-дослідних робіт КПІ ім. Ігоря Сікорського
Анотовані описи звітів про НДР (ФМ ІФФ)